DESI完成最大宇宙三維地圖觀測

暗能量光譜儀（Dark Energy Spectroscopic Instrument，DESI）已提前完成原定的宇宙三維地圖觀測任務，構建出目前規模最大、解析度最高的宇宙大尺度結構圖，為人類描繪宇宙過去約110億年的膨脹歷史提供前所未有的精度，也讓暗能量的真實性質成為可以被直接檢驗的科學問題。

DESI安裝在美國亞利桑那州基特峰國家天文臺的梅奧爾4米望遠鏡上，配備可同時觀測5000個天體光譜的系統，通過測量星系與類星體的紅移來重建宇宙的三維分布。在為期五年的巡天計劃中，DESI的進度大幅超前，僅前三年便完成約1500萬個天體的觀測，數據量遠超原定目標，使天文學家得以清晰呈現由引力作用形成的絲狀結構與巨大空洞，將過去的平面星空圖，真正轉變為可量測距離與時間演化的立體宇宙結構。這種基于大樣本統計的方法，讓科學家可以比較不同宇宙時期星系的聚集程度，從而反推暗能量對宇宙膨脹速率的影響。

目前公布的早期結果顯示，暗能量可能并非一成不變的“宇宙學常數”，而是會隨時間演化的物理量，這一跡象引發廣泛關注。如果這一結論在完整五年數據上獲得確認，將意味著現行的標準宇宙學模型需要修訂，甚至可能迫使物理學界重新審視對基本定律的理解。截至目前，DESI已測量的星系和類星體數量，約為過去所有相關觀測總和的六倍，計劃最終將累積超過4700萬個星系與類星體，及約2000萬顆恒星，借由前所未有的統計精度，量測宇宙在不同時期的膨脹速率和星系分布差異，從而檢驗暗能量是否隨時間發生變化。

根據公布的示意圖，DESI五年巡天構建的宇宙地圖之一顯示了銀河系盤面上下星系與類星體的空間分布；在放大區域中，可以清楚辨認宇宙大尺度結構的細節。扇形圖的中心代表地球，中央的黑色缺口則是因為銀河系本身的遮蔽，導致這些方向上難以觀測到更遙遠天體。圖中最遙遠星系的光線，在抵達地球之前，已在宇宙中傳播約110億年，讓天文學家得以“回望”宇宙的過去。

DESI的觀測并未就此結束，計劃將持續進行到2028年，覆蓋的天空范圍預計擴展至約40%，納入更接近銀河盤面以及南天區等觀測條件較為艱難的區域。研究團隊還將重復觀測既有區域，重點針對更遙遠、亮度更微弱的發光紅色星系，以構建密度更高、分辨率更精細的宇宙三維地圖。與此同時，關于矮星系和恒星流的研究，也有望進一步深化人類對暗物質空間分布的認識。

官方指出，隨著完整觀測資料陸續釋出，DESI所做的，并不僅僅是“完成一張地圖”。這些高精度數據將為宇宙的歷史與未來建立一套可精確檢驗的觀測基準，讓關于宇宙是否持續加速膨脹、暗能量是否隨時間變化、宇宙最終命運為何等關鍵問題，從理論推演真正走向可觀測、可驗證的實證科學階段。本次成果相關背景說明與技術細節，亦可于美國國家光學紅外天文研究實驗室（NOIRLab）發布的新聞資料中進一步查閱。